智能电动汽车赛道深度六：混合动力助力自主品牌崛起

行业报告|行业专题研究 证券研究报告 2022年08月09日 汽车 智能电动汽车赛道深度六：混合动力助力自主品牌崛起 作者： 分析师于特SAC执业证书编号：S1110521050003 联系人庞博 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 行业评级：强于大市（维持评级）上次评级：强于大市 摘要 三重助力，混合动力汽车迎来黄金发展期。由于完全实现纯电动化周期较长，而政策法规对燃油车排放及能耗的多重限制日益严苛，因此在一定时期内混动车型将逐步成为市场的主力。我国混动技术经过多年的发展和积累已逐步走向成熟，2021年混合动力车型渗透率已大幅提升，随着自主品牌、新势力以及科技公司的新一代混合动力产品陆续推出上市，我们预计2022年混动车的渗透率将继续迎来快速提升。据我们测算，混合动力汽车在2020-2025这5年时间里可能有超过16倍增长空间。 混合动力的原理和构型分析。混合动力技术通过控制电机的输出调整发动机的工作区间到效率最优的部分，从而提升热效率，降低油耗。不同的混动系统构型具有不同的特性，适用于不同的应用场景。 欧洲和日本选择不同的主流技术路线。由于欧洲的能耗和排放法规日益严苛，以宝马、奔驰和奥迪为代表的欧洲厂商主导推进了48V轻混系统的应用和推广。HEV则是日系厂商主导的混动技术路线，其代表产品为丰田的THS系统和本田的i-MMD系统。 自主品牌相继推出新一代混动技术方案。随着混动技术的发展，自主品牌相继推出了专为混动车型设计开发的专用架构。比亚迪DM-i、长城柠檬DHT、吉利雷神智擎Hi·X、上汽EDUGen2、广汽GMC2.0、长安蓝鲸iDD等自主品牌推出的混动系统，技术先进，集成度高，性能佳、成本低，顺应混合动力汽车的发展趋势，形成了竞争优势。此外，理想、AITO问界、长安深蓝等品牌先后推出了增程式混动的产品，驾驶体验与纯电接近，同时能够有效的缓解里程焦虑，逐渐得到了消费者认可。 混合动力汽车赛道的新格局重塑在即。我们判断混合动力汽车未来的发展趋势包括两个主要高速增长点和一条主流技术路线。两个增长点分别是超高性价比和长续驶里程两类混合动力汽车，一条主流技术路线是以高集成度为特征，可以同时覆盖多场景多车型的技术路线。伴随混合动力汽车的渗透率的快速提升，自主品牌有望巩固在PHEV、EREV市场的优势，增大在HEV市场的占比，重塑市场格局，实现弯道超车。 投资建议：混合动力汽车作为从燃油车向纯电动车过渡的重要中间产品，在当前阶段同时满足政策法规要求和终端消费者需求。因此，混合动力汽车迎来黄金发展期，有着广阔的市场空间。自主品牌相继推出了新一代混动技术，性能高、成本低、用途广，顺应发展趋势。推荐在混合动力领域深度布局和产品具有竞争优势的整车企业【比亚迪、吉利汽车、长城汽车、长安汽车、广汽集团、上汽集团】等，建议关注推出增程式混动产品的整车企业【理想汽车、赛力斯】。 风险提示：新技术推广应用不及预期、新能源汽车相关政策及补贴不及预期、纯电动车渗透率提升超出预期 目录 1、混合动力汽车迎来黄金发展期 2、混合动力的原理和构型分析 3、欧洲和日本选择不同的主流技术路线 4、自主品牌相继推出新一代混动产品 5、混合动力汽车赛道的格局重塑 6、投资建议 7、风险提示 1 混合动力汽车迎来黄金发展期 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明4 天风汽车团队 资料来源：中汽数据、天风证券研究所 5 1.1排放：混动汽车助力实现汽车低碳化发展 •碳中和目标明确，混动技术助力汽车低碳化发展。2020年9月，习近平总书记宣布中国力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值、2060年前实现碳中和。2021年1月25日，习近平主席在世界经济论坛“达沃斯议程”对话会发表特别致辞时强调，“中国正在制定行动方案并已开始采取具体措施，确保实现既定目标”。2月1日，生态环境部颁布的《碳排放权交易管理办法（试行）》正式施行，中国碳市场进入“第一个履约周期”。 •根据中汽数据对2019年不同类型乘用车的单车碳排放的核算结果，常规混合动力乘用车、插电式混合动力乘用车和纯电动乘用车的单车碳排放量分别为167.2gCO2e/km、180.9gCO2e/km和153.7gCO2e/km，明显低于汽油车的209.0gCO2e/km和柴油车的281.9gCO2e/km。由此可见，新能源汽车具有显著的碳减排潜力。因此，发展新能源汽车是实现碳中和目标的重要手段，而混合动力汽车作为汽车从燃油车向纯电动车过渡的重要中间产品，在未来一定时期内是承担汽车低碳化发展的重要方案。 图：2019不同燃料类型平均单位行驶里程碳排放（单位：gCO2e/km） 1.2能耗：混动汽车助力达成汽车节能目标 •混动汽车地位提升，未来15年内将实现对燃油车的完全替代。中国汽车工程学会牵头修订编制的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》提出了我国汽车技术的总体目标，到2025年、2030年和2035年，国内新能源汽车分别达到总销量的20%、40%和50%，节能汽车（包括48V、HEV等混动技术方案）分别达到传统能源乘用车50%、75%和100%；乘用车新车油耗分别达到4.6L/100km、3.2L/100km和2.0L/100km。我们据此推算，未来15年内混动汽车或将逐步实现对传统燃油车的升级替代。迅速实现混合动力技术的发展和应用，快速提升混动汽车的产品力，将是未来一段时间内车企实现电动化转型的关键之一。 •混动汽车进入黄金发展期，增长空间广阔。根据中国汽车工程学会《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的规划，未来新能源汽车中的混合动力汽车（包括节能汽车、PHEV和EREV）的合计占比，到2025/2030/2035年将由2020年的2.5%增加到42.0%/47.8%/52.5%。我们据此测算，混合动力汽车在2020-2025这5年时间里可能有超过16倍增长空间。 资料来源：中汽协、中国汽车工程学会、天风证券研究所 天风汽车团队 资料来源：中国汽车工程学会、天风证券研究所 6 图：节能与新能源汽车技术路线图2.0—总体目标 图：节能与新能源汽车技术路线图2.0—各类车辆规划占比 1.3政策：混动汽车助力车企完成双积分目标 •双积分方案落实，推动传动车企转型供给新能源汽车和节能汽车。自2017年双积分管理办法实施以来，随着考核要求逐步增加，国内乘用车总体双积分压力持续增大，2020年国内乘用车总体双积分为负值，首次总体未达标。在2020年中国电动汽车百人会论坛上，长安汽车董事长朱华荣表示，由于双积分未达标，长安的单车利润少了4000元。由此可见，在车辆供给端，为了减小双积分政策下负积分的影响，传动车企会持续提高新能源车和节能汽车的比例。 •2020年6月，工信部对双积分办法进行了修订，进一步提高了对燃料消耗量的限制，并将低油耗乘用车纳入“双积分”管理办法，令主推混动路线的车企受益，为国内车企发展低油耗乘用车提供了指导方向。目前主流的混动技术方案包括PHEV和HEV，对于CAFC积分（平均燃料消耗量积分），由于PHEV和HEV车型油耗较低，可以有效地帮助企业提高其CAFC积分；而对于NEV积分（新能源积分），PHEV车型单车可以为企业贡献1.6分的新能源积分，而HEV车型则可以减小新能源积分的负值，有助于维持企业的新能源正积分。 图：2017-2020年度乘用车总体双积分情况（单位：万分） 资料来源：工信部、天风证券研究所 • • 由于完全实现纯电动化周期较长，而政策法规对燃油车排放及能耗的多重限制日益严苛，因此，在一定时期内以 PHEV和HEV为代表的混动车型将逐步成为市场的主力。我国混动技术经过多年的发展和积累已逐步走向成熟：自主品牌比亚迪、长城汽车、长安汽车、吉利汽车、奇瑞汽车、上汽集团、广汽集团等车企也纷纷推出或计划推出新一代混动产品；新势力造车企业如理想、科技公司与主机厂合作如问界等也陆续推出了混动车型。 根据工信部数据，2021年新能源销量352.1万，PHEV车型销量60.3万，渗透率17.12%。2020年PHEV渗透率4.98%，混合动力车型渗透率2021年已经大幅增长。随着自主品牌、新势力以及科技公司的新一代混合动力产品陆续推 出上市，我们认为从2022年开始混动车的渗透率将继续迎来快速提升。 1.4三重助力，混合动力汽车迎来黄金发展期 图：2021年以来陆续上市的部分混合动力新车型 比亚迪秦PlusDMi 上市时间：2021.03 比亚迪宋PlusDMi 上市时间：2021.03 比亚迪唐DMi 上市时间：2021.04 比亚迪汉DMi 上市时间：2022.04 比亚迪驱逐舰05上市时间：2022.03 吉利帝豪L雷神HiX上市时间：2022.04 长城魏摩卡DHT上市时间：2022.03 长城魏拿铁DHT上市时间：2022.07 长安深蓝SL03上市时间：2022.07 理想L9上市时间：2022.06 AITO问界M5 上市时间：2022.02 AITO问界M7上市时间：2022.07 资料来源：汽车之家、天风证券研究所 2 混合动力的原理和构型分析 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明9 • • 混合动力技术的原理是通过控制电机的输出调整发动机的工作区间到效率最优的部分，从而提升热效率，降低油 耗。发动机在不同的转速和转矩下的热效率差异较大，通常在转速和转矩比较适中的位置，发动机的热效率相对较高。传统燃油车的发动机工作点无法主动调节，因此传统燃油车在行驶时，发动机工作点通常不会在保持在高效区，导致了发动机的平均热效率低、油耗高。 混合动力汽车，可以在日常行驶的各种工况下，都首先保证发动机工作在综合效率较高的区间里。在低速缓慢行驶时，发动机功率冗余，可以通过电机向电池充电，从而将多余的能量储存起来；在高速急加速行驶，发动机功率不足，可以将之前储存的电能释放出来，通过电机驱动来补充功率。利用电池充放电来实现对发动机能量的 “削峰填谷”，保证发动机多数时间在高效率区间运行，从而降低油耗。 图：比亚迪DM-i混动系统的发动机工作点与传统燃油车对比 资料来源：比亚迪官网、天风证券研究所 • • 混合动力汽车的能量源为燃油和电池，分别供给发动机和电机两个动力源。在发动机和电机两个动力源和车轮之 间，通常会通过动力耦合传递装置来实现扭矩的耦合和能量的传递，混合动力汽车的动力耦合装置与传统燃油车的变速箱类似。 根据工作时能量流动的不同，混合动力系统常见的工作模式有纯电驱动模式、制动能量回收模式、串联工作模式和并联工作模式。串联工作模式下的发动机先将能量转化为电能，再由电机进行驱动；并联工作模式的发动机可 以和电机一同进行驱动，或在驱动的同时通过电机向电池充电。 图：混合动力常见的工作模式 串联驱动：发动机将能量传递给电机，电机通过动力耦合传递装置将输出功率传递到车轮端。 并联驱动—发动机驱动+电机驱动：发动机和电机通过动力耦合传递装置将输出的功率共同传递到车轮端，进而驱动车辆行驶。 并联驱动—发动机驱动+电机发电：发动机通过动力耦合传递装置将输出功率传递到车轮端，进而驱动车辆行驶，同时还将功率输出到电机，通过电机 发电将能量储存到电池。 纯电驱动：发动机不工作，电机通过动力耦合传递装 置，将输出功率传递到车轮端驱动车辆行驶。 制动能量回收：在车辆减速时，车轮通过动力耦合传递装置将车辆减速时的能量传递到电机进行回收，电机发电将能量储存到电池。 • 混合动力系统主要包括发动机、电机和动力耦合装置等部件。不同的混合动力系统构型可能包括不同的电机数量 （如单电机、双电机）、不同的电机位置（如P0~P4）以及不同类型的动力耦合装置（如行星排、双离合变速箱 等），因此也具备不同的特性。 图：混合动力系统不同的电机位置 P1：位于离合器前，与发动机直接连接。P1位置的电机同样无法进行纯电驱动，P1是双电机构型中功率较小 的电机的常见位置。 P3：位于动力耦合装置之后，